2025年網(wǎng)絡(luò)工程師《TCPIP協(xié)議棧》子網(wǎng)劃分真題練習(xí)考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、請簡述子網(wǎng)劃分的主要目的。二、給定IP地址192.168.10.0，請計(jì)算并寫出使用子網(wǎng)掩碼255.255.255.192所劃分的第一個子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址、廣播地址以及可用的主機(jī)地址范圍。三、某公司需要構(gòu)建一個內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，總共需要30個子網(wǎng)，并且每個子網(wǎng)需要至少支持50臺設(shè)備。請選擇合適的子網(wǎng)掩碼（使用標(biāo)準(zhǔn)CIDR前綴長度表示），并簡述理由。四、你正在為一個組織設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)地址方案。該組織現(xiàn)有三個部門，A部門需要100個IP地址，B部門需要50個IP地址，C部門需要少量IP地址，剩余地址用于網(wǎng)絡(luò)管理和未來擴(kuò)展。你決定使用VLSM技術(shù)。如果可用的地址塊是192.168.0.0/16，請?jiān)O(shè)計(jì)一個VLSM方案，為每個部門分配地址塊，并寫出每個子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址和所需子網(wǎng)掩碼（CIDR前綴長度表示）。五、請解釋CIDR(/29)與子網(wǎng)掩碼255.255.255.248在表示網(wǎng)絡(luò)范圍和可用主機(jī)數(shù)量方面有何不同。六、為什么子網(wǎng)劃分后的網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址不能分配給主機(jī)使用？七、如果一個子網(wǎng)使用子網(wǎng)掩碼255.255.255.224進(jìn)行劃分，請計(jì)算該子網(wǎng)中可以容納多少個子網(wǎng)？每個子網(wǎng)可以容納多少個可用主機(jī)地址？八、請比較固定子網(wǎng)掩碼（FCS）和可變長子網(wǎng)掩碼（VLSM）各自的優(yōu)缺點(diǎn)。試卷答案一、子網(wǎng)劃分的主要目的是將一個大的、廣播域范圍的網(wǎng)絡(luò)分割成多個小的、更易于管理的子網(wǎng)絡(luò)。這有助于提高網(wǎng)絡(luò)性能（減少廣播風(fēng)暴）、增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全性（隔離廣播域）、更靈活地分配IP地址、簡化路由表以及滿足不同部門或功能的網(wǎng)絡(luò)隔離需求。二、網(wǎng)絡(luò)地址：192.168.10.0廣播地址：192.168.10.63可用主機(jī)地址范圍：192.168.10.1-192.168.10.62解析思路：1.將子網(wǎng)掩碼255.255.255.192轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制：11111111.11111111.11111111.11000000。前24位為網(wǎng)絡(luò)位，后6位為主機(jī)位。2.網(wǎng)絡(luò)位部分不變，主機(jī)位全部置為0，得到網(wǎng)絡(luò)地址：192.168.10.0。3.廣播地址為主機(jī)位全部置為1，但最高主機(jī)位（即最后一位）在子網(wǎng)劃分中通常保留為0（因?yàn)?92.168.10.64是下一個子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址），所以實(shí)際廣播地址是網(wǎng)絡(luò)地址加2^5-1=31減去1=30，即192.168.10.0+30=192.168.10.30。但更準(zhǔn)確的方法是看子網(wǎng)掩碼的最后一位是2（二進(jìn)制11000000），意味著每64個地址一個子網(wǎng)。子網(wǎng)大小為2^6=64。第一個子網(wǎng)的地址范圍是0-63。所以網(wǎng)絡(luò)地址是0，廣播地址是63?？捎弥鳈C(jī)地址范圍是0-63去掉0和63，即1-62。三、合適的子網(wǎng)掩碼：/26理由：/26表示子網(wǎng)掩碼為255.255.255.192。這意味著前26位是網(wǎng)絡(luò)位，后6位是主機(jī)位。2^(32-26)=64個地址。每個子網(wǎng)可以容納2^6-2=62個可用主機(jī)地址。需要30個子網(wǎng)，64>=30，滿足子網(wǎng)數(shù)量需求。每個子網(wǎng)需要50個主機(jī)，62>=50，滿足每個子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)量需求。這是滿足條件的最小前綴長度。解析思路：1.需求：至少30個子網(wǎng)，至少50個可用主機(jī)/子網(wǎng)。2.尋找滿足第一個條件的最小CIDR前綴長度。需要能表示至少30個子網(wǎng)。2^x>=30。x=4時，2^4=16不夠；x=5時，2^5=32。所以最小需要5位主機(jī)位用于子網(wǎng)劃分（32個子網(wǎng)）。對應(yīng)的CIDR前綴長度是32-5=27(/27)。但/27每個子網(wǎng)只有2^3-2=6個可用主機(jī)，小于需求的50。3.尋找同時滿足兩個條件的最小CIDR前綴長度。需要更多主機(jī)位。嘗試x=6，CIDR=/26。可用主機(jī)數(shù)=2^6-2=62。子網(wǎng)數(shù)=2^(32-26)=64。/26滿足需要至少30個子網(wǎng)（64>=30）和每個子網(wǎng)至少50個主機(jī)（62>=50）的要求。嘗試更長的前綴如/27會減少子網(wǎng)數(shù)或可用主機(jī)數(shù)，不滿足需求。因此/26是合適的。四、VLSM方案：*A部門：192.168.0.0/26(網(wǎng)絡(luò)地址:192.168.0.0,子網(wǎng)掩碼/26)*可用地址范圍:192.168.0.1-192.168.0.62*B部門：192.168.0.64/26(網(wǎng)絡(luò)地址:192.168.0.64,子網(wǎng)掩碼/26)*可用地址范圍:192.168.0.65-192.168.0.126*C部門：192.168.0.128/27(網(wǎng)絡(luò)地址:192.168.0.128,子網(wǎng)掩碼/27)*可用地址范圍:192.168.0.129-192.168.0.158*(剩余地址:192.168.0.159-192.168.0.191可用于管理或未來擴(kuò)展)*解析思路：1.基礎(chǔ)地址：192.168.0.0/16。2.需求分析：*A:100IPs->至少101個地址（需要7位主機(jī)位，即/25，但/25每個子網(wǎng)只有126個可用主機(jī)，浪費(fèi)）。使用/26，每個子網(wǎng)62個可用主機(jī)，需要100/62向上取整=2個子網(wǎng)。地址范圍是0-63和64-127?？偣?28個地址。*B:50IPs->至少51個地址（需要5位主機(jī)位，即/27，但/27每個子網(wǎng)只有30個可用主機(jī)，浪費(fèi)）。使用/26，每個子網(wǎng)62個可用主機(jī)，需要50/62向上取整=1個子網(wǎng)。地址范圍是128-191。總共64個地址。*C:需要少量，假設(shè)需要25個IP(需要27個地址)。使用/27，每個子網(wǎng)30個可用主機(jī)，需要27/30向上取整=1個子網(wǎng)。地址范圍是192-223。3.分配：*首先滿足需求最大的A，分配/26塊。192.168.0.0/26。*然后滿足需求為50的B，分配緊鄰的/26塊。192.168.0.64/26。*最后滿足少量需求的C，分配下一個/26塊。192.168.0.128/26。但此時/26塊只有62個地址，實(shí)際只用了27個，剩余35個。如果C真的只需要少量，例如25個，使用/27(30個可用主機(jī))更節(jié)省地址。所以將C分配為192.168.0.128/27。五、CIDR(/29)表示子網(wǎng)掩碼為255.255.255.248，其中前29位是網(wǎng)絡(luò)位，后3位是主機(jī)位。它覆蓋一個8個地址的子網(wǎng)（2^3=8），其中可用的主機(jī)地址是6個（2^3-2=6）。子網(wǎng)掩碼255.255.255.248同樣表示前29位是網(wǎng)絡(luò)位，后3位是主機(jī)位，覆蓋的子網(wǎng)大小和可用主機(jī)數(shù)量完全相同。解析思路：1.CIDR/29意味著子網(wǎng)掩碼是11111111.11111111.11111111.11110000，即255.255.255.248。網(wǎng)絡(luò)位是前29位，主機(jī)位是后3位。2.子網(wǎng)大?。?^3=8個地址。3.可用主機(jī)數(shù)：2^3-2=6個地址（減去網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址）。4.子網(wǎng)掩碼255.255.255.248的二進(jìn)制形式也是11111111.11111111.11111111.11110000，其前29位為1，后3位為0，同樣表示前29位是網(wǎng)絡(luò)位，后3位是主機(jī)位，子網(wǎng)大小和可用主機(jī)數(shù)量都一樣。六、子網(wǎng)劃分后的網(wǎng)絡(luò)地址標(biāo)識了整個子網(wǎng)的邊界，是該子網(wǎng)內(nèi)所有設(shè)備的默認(rèn)路由目標(biāo)。廣播地址用于向子網(wǎng)內(nèi)所有主機(jī)發(fā)送廣播消息。將它們分配給主機(jī)會：1.導(dǎo)致地址沖突：如果將網(wǎng)絡(luò)地址分配給主機(jī)，當(dāng)該主機(jī)嘗試發(fā)送數(shù)據(jù)時，會認(rèn)為目標(biāo)地址是它自己，可能導(dǎo)致死鎖或錯誤。2.廣播風(fēng)暴：如果將廣播地址分配給主機(jī)，該主機(jī)收到自己的發(fā)送（因?yàn)樗暈楸镜貜V播），可能會重復(fù)發(fā)送，導(dǎo)致不必要的廣播流量淹沒整個子網(wǎng)，引發(fā)廣播風(fēng)暴，降低網(wǎng)絡(luò)性能。3.違反規(guī)則：IP協(xié)議規(guī)定網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址不能分配給單個主機(jī)使用。解析思路：1.網(wǎng)絡(luò)地址是子網(wǎng)的標(biāo)識符。主機(jī)需要知道自己的網(wǎng)絡(luò)地址才能確定自己是該子網(wǎng)的一部分。2.廣播地址是用于子網(wǎng)內(nèi)所有主機(jī)的通用目標(biāo)地址。3.主機(jī)地址需要是唯一的，用于標(biāo)識單個設(shè)備。4.如果將網(wǎng)絡(luò)地址/廣播地址給主機(jī)，主機(jī)的協(xié)議棧處理邏輯會出錯（如網(wǎng)絡(luò)地址視為自身，廣播地址視為自身并重復(fù)發(fā)送），破壞正常通信。5.IP協(xié)議設(shè)計(jì)規(guī)則禁止將網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址分配給主機(jī)。七、可以容納的子網(wǎng)數(shù)量：8個(2^(32-26)=2^6=64個地址，每個子網(wǎng)2^6-2=62個可用主機(jī)。需要64個地址來劃分成8個子網(wǎng))。每個子網(wǎng)可以容納的可用主機(jī)地址數(shù)量：30個(2^5-2=32-2=30)。解析思路：1.子網(wǎng)掩碼255.255.255.224對應(yīng)的二進(jìn)制是11111111.11111111.11111111.11100000。前26位是網(wǎng)絡(luò)位，后6位是主機(jī)位。2.子網(wǎng)數(shù)計(jì)算：子網(wǎng)位數(shù)=32-26=6?？梢詣?chuàng)建2^6=64個子網(wǎng)。3.每個子網(wǎng)可用主機(jī)數(shù)計(jì)算：主機(jī)位數(shù)=32-26=6。每個子網(wǎng)有2^6-2=64-2=62個可用主機(jī)地址。減2是因?yàn)橐サ艟W(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址。八、固定子網(wǎng)掩碼（FCS）：*優(yōu)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單清晰，每個子網(wǎng)的大小固定，路由器配置相對